实用型车用空气自动净化降温系统

姜先策

【摘 要】本文简要介绍了实用型车用空气自动净化降温系统的设计及实现功能。

【关键词】汽车；温度；空气

【Abstract】The design and realization of the air-cleaning and temperature-decreasing system used in cars was briefly introduced in this paper.

【Key words】Cars； Temperature； Air

1 研究背景

1.1 暴晒下的密闭车厢致人中暑窒息死亡的事故屡有发生

研究表明，在环境气温为26.7°C情况下，停放在阳光直射地方的车内温度，在2分钟内就可以升高到使人感觉闷热不适的34.6°C，10分钟就可以达超过人体温的37.2°C，20分钟就升高到灾害性的42.8°C，30分钟达45.6°C，40分钟达47.8°C，50分钟达48.9°C，1小时可高达50.6°C。尤其是深色仪表板或座位可以达到82～93°C，足可以蒸熟鸡蛋。近年来，儿童被单独遗忘在车厢内中暑窒息死亡的悲剧屡有发生。

1.2 汽车内饰产生有毒气体

由于汽车内饰在高温下会释放一定有毒或有害气体。汽车内饰释放的有毒气体常见的毒害物质有苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛，这些有害物质通常释放周期较长使人不易察觉。据有关机构对常见家庭用轿车的测试表明，测试汽车在暴晒2小时候后，车内甲醛含量均超过国家标准，而甲醛超标对人体会产生严重危害。而车内其他有毒气体对人体的危害也不容忽视。

1.3 空气质量差，汽车尾气危害大

空气中PM2.5超标的新闻屡见报端，而在交通高峰时段，由于拥堵汽车产生尾气，汽车尾气不可避免就会进入车内，对人体健康造成影响。

综上所述，如果汽车安装有空气自动净化通风系统，就可以避免上述悲剧事故和危害的发生。因此研制具有实用价值的车用空气自动净化通风系统时是非常有意义的。

2 设计的基本思路

针对以上问题，我们设计了车用空气自动净化通风系统，其原理如图1所示。

利用太阳能电池板发电，发出的电通过太阳能控制器对汽车蓄电池供电，由蓄电池经太阳能控制器向外供电，利用温度控制器实现对换气风扇进行自动控制，实现空气的自动净化通风换气。换气扇有两个（图中带圆圈的S表示），一个负责将车外空气吸进车内，另一换气扇负责将车内空气排出车外。吸气风扇进气口装有空气过滤网，对吸进的空气进行有效过滤，从而达到既通风降温，又净化空气的目的。

柔性太阳能电池板可用3M双面胶粘装在汽车的顶部。蓄电池可直接用汽车蓄电池，用来换气的涡轮风扇安装在车辆后备箱通风孔位置，太阳能控制器和温控器安装在驾驶台。

3 实用功能

3.1 换气降温

车上安装此系统后，根据环境温度和人体舒适度设置好温度控制器控制温度，例如25℃，当车内温度高于25℃时，温控器接通电路，换气风扇开始工作，使车内空气与外界进行交换，使车内温度下降。当温度下降到25℃时，温控器自动断开电路，换气风扇停止工作。经测试，在同样的太阳曝晒条件下，安装本系统的车辆车厢内温度比未安装车辆要低10℃以上。车厢温度的降低既提高了驾乘的舒适度，也可有效防止车载电子设备因曝晒高温缩短使用寿命。

3.2 空气净化

由于换气系统装有HEPA空气过滤网，可有效过滤去除有害气体和PM2.5颗粒，使车内空气保持清新。

3.3 雨天行车，防止玻璃起雾

雨天行车，车厢内外温差会导致玻璃起雾影响行车安全。有了换气系统，可在不开空调制冷情况下，使车厢内外温度一致，从而防止玻璃起雾。

3.4 延长蓄电池使用寿命

现在家用汽车的车载用电设备越来越多，例如行车记录仪、车载音响系统、车载蓝牙、报警系统等等，它们都需要蓄电池来供电，有些甚至需要一直供电，这对于日常行驶距离过近的车辆，很容易造成蓄电池因亏电无法启动，长此以往也易缩短蓄电池使用寿命。而安装本系统后，无论换气扇是否工作，只要光照充足，太阳能电池板将向蓄电池进行充电，使其始终保持良好状态，从而延长使用寿命。

3.5 为移动设备进行充电

太阳能控制器带有USB输出插口，可提供5V1A供电，可方便地为手机、平板电脑等电子设备充电。

4 应用前景

随着生活的水平的提高，汽车的购买和使用变得日益普及，汽车数量在急剧增长，汽车因曝晒高温导致事故的几率大大增加。同时，近几年空气质量日趋堪忧，PM2.5超标的新闻屡见报端。交通越来越拥堵，汽车排出的尾气在堵车时进入车内，影响驾乘人健康的问题越来越突出。本系统的应用研制既可防止上述事故的发生，又可以为汽车驾乘者提供舒适洁净的乘车环境，由于所用材料简单，且成本低易维护。安装后可用时间很长，且损耗低，部件耐用不易损坏。可安装在各种车辆上使用，很大的市场前景。应用前景极为广阔。

[责任编辑：杨玉洁]